Генетические основы онтогенеза

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОНТОГЕНЕЗА

6.1. Онтогенез -как реализация генетической информации в ходе индивидуального развития в определенных условиях внешней и внутренней среды.

6.2. Детерминация. Дифференциация. Первичная дифференцировка цитоплазмы. Стабильность генетического материала в ходе индивидуального развития.

6.3.  Тотипотентность ядра соматической клетки, ее экспериментальное доказательство.

6.4.  Дифференциальная активность генов в онтогенезе. Ведущая роль ядра в формировании признаков организма (Б.Л. Астауров). Дискретность онтогенеза. Влияние воздействия факторов внешней среды на процесс онтогенеза. Тератогенез, морфозы, фенокопии.

6.1 Онтогенез -как реализация генетической информации в ходе индивидуального развития в определенных условиях внешней и внутренней среды.

Особенности развития и роста организма.  

Согласнотеории системогенеза, разработанной академиком П.К. Анохиным, развитие организма – это становление его функциональных систем, а рост организма – это соподчинённая функция функциональных систем.

            Общебиологический смысл роста  состоит в достижении организмом размеров, способных обеспечить репродукцию, т.е. это свойственный всем живым организмам динамический, программированный прцесс пропорционального увеличения длины и массы тела, в основном завершающийся с настуилением половой зрелости.

Конечная цель роста у человека (как вида – Homo sapiens) заключается винтелектуальном и социальном совершенстве. Однако законы развития социальной сферы непосредственно не подчинены законам биологической эволюции, и социальное развитие человека реализуется через воспитание и образование. Вместе сэтим у человека генетически детерминированы такие интелектуальные характеристики,как: приобретение знаний и навыков, ориентация в обстановке, абстрактное мышление, анализ и синтез явлений, переключение внимания и памяти и некоторые другие( Н.П. Дубинин, Ю.Г.Шевченко, 1979; Д.Н. крылов и соавт., 1979).

Регуляция процессов развития и роста обеспечивается взаимодействием генных, гормональных, иммунологических и метаболических влияний, реакций рецепторов тканей и органов на действие гормонов, нейромедиаторов и других веществ, а также адекватным питанием растущего организма. Генная регуляция осуществляется на всех этапах индивидуального развития - онтогенеза. Она складывается из аддитивных (суммарных) влияний главных (доминирующих) генов и генотипической среды, а также действия факторов окружающей среды.

Если с генетических позиций рассматривать оплодотварённую яйцеклетку человека, то именно в её геноме закодирована полная наследственная программа развития,воспроизводство которой  обеспечивает весь индивидуальный жизненный цикл организма.

В ходе онтогенеза происходит не только реализация программы развития, но  и осуществляется включение и выключение генов, контролирующих последственную смену этапов и периодов развития, т.е. воспроизводится генетическая память последственного изменения признаков организма.

Известны следующие основанные на генных влияниях фундаментальные закономерности развития и роста.

Во-первых, центральная догма малекулярной биологии: «один ген – одна полипептидная цепь». Формула этой догмы была открыта в 1941г.Дж. Бидлом  и Э. Тейтемом. Она объясняет молекулярно-генетические особенности формирования отдельных морфологических признаков и фенотипа организма в целом на основе биосинтеза белка.

Во-вторых, несовпадение во времени фазы максимальной интенсивности деления клеток и фазы их дифференцировки. В основе этого лежит закон пргрессивного дифференцирования, согласно которому «относительная масса недифференцированных тканей в организме уменьшается обратно пропорционально возрасту» (И.И. Шмальгаузен, 1931г). Данный закон объясняет также  тенденцию взаимосвязи клеточной пролиферации и клеточной дифференцировки.

В-третьих, способность организма стабилизировать процесс своего развития и возвращаться к заданной прграмме в тех случаях, когда «траектория» роста нарушается под влиянием болезней или факторов окружающей среды, если действие неблагоприятных факторов прекращается (М. Уоддинтон,1957). Эта способность была названа гомеорезом (канализирование роста) в отличии от гомеостаза (постоянство внутренней среды организма и независимость процессов жизнедеятельности организма от колебаний внешней среды). Тем самым было показано, что гомеостаз тесно связан с реализацией наследственной программы развития.